In seguito alla legge Amato-Carli del 1990, che avviava alla privatizzazione gli istituti di credito pubblici, l'IMI assunse la forma giuridica di società per azioni. Alla fine del 1992 fu iniziato il collocamento del capitale azionario nei portafogli degli investitori, soprattutto istituzionali, e la quotazione nelle borse di Milano, Londra e New York. Il processo si concluse nel 1996 con la completa uscita del Tesoro dall'azionariato e il trasferimento di una quota del 30%, distribuita in parti pressochè uguali, a Istituto Bancario Sanpaolo di Torino, Cassa di Risparmio delle Provincie Lombarde e Monte dei Paschi di Siena.
In questi anni l'IMI rafforzò il suo ruolo di banca di investimento e la sua dimensione internazionale, ricoprendo il ruolo di leader nei processi di privatizzazione delle grandi imprese pubbliche o a partecipazione pubblica. 
Nel 1998 l'Istituto venne incorporato dall'Istituto Bancario Sanpaolo di Torino, creando il Gruppo Sanpaolo IMI, che nel gennaio 2007 si fuse con Banca Intesa dando vita ad Intesa Sanpaolo; contestualmente all'operazione, nell'ottobre 2007 i rami di investment banking e capital markets delle due banche, Banca Caboto (di Banca Intesa) e Banca IMI (del Gruppo Sanpaolo IMI), furono fusi, creando Banca IMI.
Controllata interamente da Intesa Sanpaolo, Banca IMI fece parte della sua Divisione Corporate e Investment Banking fino al luglio 2020 quando venne incorporata.